(四)工厂用自动升降电梯的机电一体化设计开题报告

毕业论文（设计）
开题报告
论文题目：工业用自动升降梯的机电一体化
毕业论文（设计）开题报告
一、结合毕业论文（设计）任务书的要求，根据所查阅的文献资料，撰写1500字左右的课题综述：
随着城市工业化的不断发展，厂区内流水线的不断增多，电梯在当今社会的生生产和生活中有着广泛的应用。

电梯作为楼群建筑中垂直运行的运输工具已与人们的日常生产密不可分。

实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，大部分电梯控制系统都采用随机逻辑方式控制。

传统的电梯运行逻辑控制系统采用继电器逻辑控制线路。

这种控制线路，存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。

从技术上发展来看，这种系统将逐渐被淘汰。

如何解决电梯的可靠性、维护方便等问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切心声。

可编程控制（Programmable Controller）系统是专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。

它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出控制各种类型的机械设备或生产过程。

通过可编程控制器可以实现由继电器实现的逻辑控制功能，而且最主要的是可编程控制器的“可编程”功能，使得当改变电梯的控制功能时，只要更改程序即可，而不需要像继电器控制系统那样改变硬件和接线。

世界上各主要PLC生产厂家几乎都有运动控制功能，它的运动控制功能广泛地应用于各种机械，如金切削机床、金属成型机械、电梯等；随着计算机控制的发展，近年来国外工厂自动化通信网络发展很快，各个著名的PLC厂家都推出了自己的网络系统。

这有利于电梯向智能化方向发展，而PLC控制系统的开关柜制作、现场施工和梯形图设计可以同时进行，梯形图可以在实验室模拟调试，发现问题后修改起来非常方便[4]。

自1889年美国奥斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。

如今电梯已成为人们进出高层建筑不可缺少的代步工具，而且作为载物工具，在运动的平滑性、高速行、准确性和高效性等一系列静动态性能方面对它提出了更高的要求。

由于早期的电梯继电器控制方式存在故障较多、可靠性较差、接线较复杂、一旦接收完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。

可编程序控制器（PLC）既保留了继电器控制系统的简单易懂、控
制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口和维修方便等诸多
高品质性能，又采用一种可编程运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入、输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

因此，现在PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。

随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程序控制器更多的具有计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有数据处理、通信、网络等功能。

由于它可以通过软件来改编控制过程，而且体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。

可编程控制系统是一种专门为工业环境下使用而设计的数字运算操作电子系统，它采用了一种可编程运算、顺序控制、定时、计数和算术运算的操作的指令，通过数字式模拟式输入、输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

可编程序控制器的出现，以其无可媲美的优越性，正在以惊人的速度取代继电器-接触器系统。

在发达的工业国家，可编程序控制器已经广泛地应用在所有的工业部门，随着可编程序控制器的性能价格比不断提高，过去许多使用计算机的场合可以使用可编程序
控制器。

可编程序控制器的应用范围不断扩大，正在成为工业控制领域的关键设备。

PLC是以微处理器为基础的新型工业控制装置，是将计算机技术应用于工业环境下的崭新产品。

它把逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算术运算等控制功能，以一系列指令形式存储在存储器中，然后根据存储的程序，通过数字或模拟量输入输出部件对过程进行控制。

利用PLC进行电梯的设计可以方便地进行程序的修改，控制模式的转换，同时也提高了系统的可靠性、灵活性和通用性等
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二、本设计（论文）要研究或解决的问题以及拟采用的研究手段（途径）：本设计（论文）要研究或解决的问题：
1.通过查阅资料，对自动升降电梯的原理及结构有充分的了解。

2.在明白电梯原理的基础上，对电梯的硬件系统要有充分的分析，比如选择什么样的
开关、根据扭矩的计算大小来挑选什么型号及功率的电动机、什么型号的信号灯以及传感器的选择。

3.画出控制面板图，根据控制面板图估计所需的I/O 点数，以此来选择所需的PLC
机型号。

4.控制系统的软件部分，写出控制流程图、梯形图、语句表，最后调试程序到成功。

5.自动升降梯的外部结构设计部分，结合部分机械控制原件，通过绘出系列的零件图、
装配图来全面描述出升降梯的具体结构形态。

本课题拟采用的研究手段和方案：
1.首先通过对设计课题的认真分析，以及实际考察调研等方式来确定所要设计升降梯
的结构设计。

比如电梯轿厢的牵引可以采用同步带作为牵引，这样一来使得电梯在运动过程中位置得到稳定的控制，控制的非常精确，但这样就会对同步带有很大的设计要求，使得它不仅有足够的长度、强度，还要能够承受着特别大的瞬间拉力。

但如果我们采用钢丝绳作为牵引，我们只需要计算出轿厢拉力的大小来选择相应粗细的钢丝就行，而且钢丝相对同步带来说成本很低，但是钢丝对轿厢的控制就比不上前者那么精确。

2.通过网络、查阅图书馆书库、图书馆数据库以及实地调研等手段来查阅相关资料，
了解当前国内外的研究情况及发展进度，充分掌握第一手资料。

3.仔细阅读所查阅到的资料，对所设计的升降梯的控制系统有一个全面的认识，包括
基本组成、工作原理、应用领域等。

采用PLC控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短，这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，已成为电梯控制的发展方向，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实
现。

传统的电梯控制系统主要采用继电器—接触器进行控制，其缺点是触点比较多，故障高，可靠性差、体积大、维修工作量大等缺点，正逐步被淘汰。

4.总体方案设计。

通过查阅资料，拟定总体的研究方案，包括电梯的基本组成、基本
原理、控制系统和调速系统等。

调速系统采用变频器调速，实现比较灵活的改变速度的目的，传统的调速多采用机械齿轮调速，但齿轮调速机占据空间比较大，而且度齿轮的加工要求比较严格，安装难度大，需要经常维护。

5.通过研究、实验解决相关问题，同时不断发现和解决新的问题，并随时调整研究过
程，实现成果的最大化
本设计（论文）计划进度：
2月28日～3月11日收集资料，毕业实习。

3月14日～3月25日进行外文翻译，撰写实习报告，开题报告。

3月25日提交《外文翻译》、《实习报告》、《开题报告》
3月28日～5月27日毕业设计毕业设计中期检查《中期检查报告》
5月30日～6月3日 5月30日前提交毕业设计资料，进行毕业设计评阅。

6月2日～6月3日学生修改毕业设计。

6月6日～6月10日 6月6日开始毕业答辩。

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指导教师意见：
指导教师：
2011年03月12日导师组审核意见：
负责人：
2011年03月14日系毕业论文领导小组审核意见：
负责人：
2011年03月16日。